Prevenirea ruperii prin suprapresiune a pompei centrifuge

Figura: Schema creșterii presiunii la supapa închisă cauzată de închiderea supapei de refulare, care are ca rezultat ruperea carcasei pompei și evacuarea medie

Cele mai multe rupturi ale corpului pompei provin de la dead-heading (creșterea presiunii cu supapa închisă), pornirea eronată de la distanță și defecțiunile blocărilor automate. Acest articol abordează scenariile de pornire/oprire manuală, de la distanță și automată pentru a explica verificarea supapelor, procedurile de operare și întreținerea interblocării instrumentelor, prevenind astfelpompa centrifugaincidente de rupere prin suprapresiune.Teffikoa prioritizat întotdeauna siguranța în exploatare a pompei centrifuge și oferă îndrumări complete de funcționare și întreținere în siguranță pentru pericolele de rupere a corpului pompei. Pentru a evita în mod fundamental astfel de incidente, nu se poate baza doar pe protecția hardware; verificarea supapelor, confirmarea de la distanță și gestionarea automată a interblocării trebuie aplicate la fiecare pornire/oprire.

Principalele cauze ale rupturii pompei

Dead-heading (care funcționează împotriva unei supape închise) este cauza fizică principală a marii majorități a rupturilor corpului pompei, iar sistemele de control automat amplifică acest risc:

• Pornirea pompei cu supapele de admisie și de evacuare închise, rotorul agită continuu lichidul prins; energia mecanică este transformată în căldură, lichidul se vaporizează și presiunea crește, iar în scurt timp depășește presiunea nominală a carcasei pompei;
• Când pompa este pornită de la distanță din camera de control centrală, operatorii nu pot confirma starea supapei la fața locului, ceea ce face ușoară pornirea orbește după întreținere, atunci când supapele nu au fost resetate;
• Când are loc pornirea automată declanșată la nivel, supapele de linie pot fi încă închise pentru întreținere, iar pompa funcționează apoi sub presiune fără nimeni la fața locului;
• Sistemele de blocare pentru debit scăzut și temperatură înaltă care nu sunt calibrate pentru perioade îndelungate nu reușesc să protejeze, iar sistemul nu se poate opri automat și elibera presiunea după suprapresiune.

Studiu de caz de accident industrial

Într-un rezervor de stocare de materii prime chimice de dimensiuni mici până la mijlocii, după ce a fost finalizată întreținerea unei pompe centrifuge de transfer al rezervorului de stocare, echipa de întreținere a restaurat echipamentul, dar a uitat să deschidă supapa de descărcare, apoi a comutat pompa în modul automat. Pompa a pornit și s-a oprit automat pe baza semnalelor de la nivelul rezervorului, fără nimeni la fața locului. Când nivelul rezervorului a crescut la valoarea de declanșare setată, sistemul PLC a pornit automat pompa centrifugă. Lichidul din camera etanșă a pompei a fost agitat continuu de rotor; în doar 90 de secunde, mediul s-a încălzit și s-a vaporizat rapid, iar presiunea din interiorul pompei a continuat să crească. Deoarece interblocarea cu debit scăzut al centralei nu a fost calibrată de peste doi ani, senzorul său s-a blocat și a eșuat și nu a fost declanșată nicio protecție de oprire. În cele din urmă, carcasa pompei s-a rupt și mediul de temperatură înaltă s-a pulverizat spre exterior, distrugând echipamentele de pe amplasament și forțând o oprire de urgență a liniei de producție, ceea ce a dus la reparații substanțiale și pierderi de timp de nefuncționare. Raportul de investigație post-incident a identificat două cauze fundamentale: nereverificarea stării supapei la fața locului după întreținere și interblocarea de siguranță a dispărut de mult timp fără testare funcțională.

Concluzie: Funcționare nesupravegheată + supape neresetate + interblocări eșuate - ruptura a rezultat doar din combinația acestor trei factori și ar fi putut fi evitată dacă ar fi fost controlat unul singur.

Pornirea manuală a pompei la fața locului: Verificarea poziției supapei este prima linie de apărare

Verificați cu strictețe starea tuturor supapelor

Înainte de a porni pompa, fiecare supapă de linie trebuie să fie confirmată punct cu articol pentru a preveni pornirea cu supapele închise:

• Linia principală de proces: mențineți supapa de aspirație complet deschisă pentru a vă asigura că lichidul pătrunde fără probleme în camera pompei;
• Țineți toate supapele auxiliare, cum ar fi supapele de aerisire, supapele de scurgere și supapele de purjare închise;
• Deschideți supapa de eliberare a aerului corpului pompei pentru a finaliza amorsarea și aerisirea, eliminați tot aerul din pompă și preveniți cavitația și funcționarea uscată;
• Țineți supapa de refulare ușor deschisă sau complet închisă; nu porniți niciodată pompa cu admisia și evacuarea blocate simultan.

Încorporați verificările supapelor într-o listă de verificare standardizată

Pozițiile supapelor deschise/închise sunt puncte de control critice pentru asigurarea funcționării în siguranță a pompei și trebuie să fie formalizate în instrucțiunile de lucru ale echipamentelor și listele de verificare pentru pornire. Operatorii ar trebui să confirme fiecare articol bifându-l, eliminând dependența de experiență și reducând erorile umane prin controale instituționale.

Pornirea pompei cu control central de la distanță: un pas de confirmare la fața locului este esențial

Pornirea de la distanță este un scenariu de înaltă frecvență pentru rupturi prin creșterea presiunii; Bazându-se exclusiv pe ecranul de control central nu poate confirma condițiile reale la fața locului:

• Înainte ca camera de control să emită o comandă de pornire, pompa nu trebuie pornită cu un singur clic;
• Când operatorii nu pot merge la fața locului pentru a verifica supapele, trebuie desemnat un inspector la fața locului care să confirme fizic că toate supapele au fost resetate în pozițiile corecte;
• Numai după primirea confirmării la fața locului, controlul central poate emite comanda de pornire, prevenind nepotrivirea între ecranul de control și starea reală a supapei la fața locului.

Pompe de pornire/oprire automată: concentrați-vă pe prevenirea ca supapele să fie lăsate neresetate după întreținere

Multe pompe de golire a rezervoarelor se bazează pe instrumente de nivel și programe PLC pentru pornirea/oprirea automată și funcționarea nesupravegheată, ceea ce face riscul și mai mare.

Reinspecția la fața locului este obligatorie înainte de a activa modul automat

După lucrări de întreținere sau la conducte și înainte de a trece la modul de control automat, toate supapele trebuie verificate din nou la fața locului: supapa de admisie complet deschisă, supapa de refulare în poziția prestabilită de pornire și toate supapele de aerisire închise. Scenariu de risc tipic: atunci când nivelul rezervorului atinge un punct ridicat, sistemul de control automat pornește pompa, totuși supapa de descărcare post-întreținere rămâne închisă, creând direct o acumulare de presiune moartă care provoacă ruperea carcasei pompei într-un timp scurt.

Bazați-vă pe instrumente de blocare pentru a închide golul de operare nesupravegheată

Pentru a preveni pornirea automată a pompei când supapele de linie sunt închise, trebuie instalat un set complet de dispozitive de protecție a instrumentelor:

• Interblocare cu debit scăzut: monitorizează debitul liniei; atunci când debitul zero persistă pentru o perioadă lungă de timp, identifică aceasta ca funcționare cu cap mort și întrerupe automat puterea motorului;
• Interblocare la temperatură înaltă: monitorizează temperatura carcasei pompei; când creșterea temperaturii de la acumularea presiunii atinge pragul, se oprește imediat pentru a opri vaporizarea și presurizarea lichidului;
• Interblocare la suprapresiune: Când presiunea de refulare depășește limita, declanșează oprirea, lucrând împreună cu supapa de siguranță pentru protecție dublă;
• Teste de întreținere de rutină: Calibrați sistemul de interblocare pe un program lunar fix, simulați condițiile de debit zero și suprapresiune și confirmați că funcțiile de protecție acționează corect, eliminând punctele moarte de siguranță cauzate de senzorii blocați și programele de interblocare eșuate.

Dispozitiv de protecție hardware: protecție duală software și hardware împotriva ruperii corpului pompei

Controalele operaționale abordează eroarea umană, în timp ce protecția hardware menține linia finală de siguranță:

• Instalați pe pompa de descărcare o supapă de siguranță sau un disc de rupere, care eliberează automat presiunea în timpul suprapresiunii și eliberează presiunea ridicată din interiorul pompei;
• Instalați o linie de recirculare cu debit minim pentru a preveni funcționarea pompei cu cap mort pentru perioade prelungite la debit scăzut și supraîncălzirea lichidului;
• Când transportați medii inflamabile sau explozive, utilizați un motor rezistent la explozie, asigurați o împământare statică adecvată și preveniți o explozie chimică după scurgerea medie;
• Efectuați în mod regulat testarea grosimii peretelui și înlocuiți prompt carcasele pompei care s-au subțiet din cauza coroziunii sau s-au dezvoltat fisuri, pentru a evita ruperea prematură cauzată de capacitatea de susținere a presiunii reduse a carcasei.

Concepții greșite comune în funcționarea și întreținerea zilnică

• Concepție greșită: Trebuie controlată doar pornirea manuală; pompele automate nu necesită inspecție la fața locului. Cu pornirea/oprirea automată nu există supraveghere manuală, iar riscul de cap mort din inspecția incompletă și resetarea supapei este de fapt mai mare; supapele trebuie verificate din nou la fața locului înainte de a activa modul automat.
• Concepție greșită: odată ce dispozitivele de blocare sunt instalate, nu este nevoie de atenție suplimentară. Impuritățile pot bloca cu ușurință senzorii de presiune și debit; lipsa prelungită de testare duce la defectarea interblocării, lăsând sistemul să nu se închidă automat sub presiune.
• Concepție greșită: o pornire scurtă, cu cap mort, nu este mare lucru. Într-o cameră de pompă etanșă, lichidul se încălzește și se vaporizează în zeci de secunde, presiunea crește brusc, iar incidentul se dezvoltă extrem de rapid.

Rezumat: Cum să preveniți ruperea corpului pompei

Întregul sistem de protecție cuprinde trei straturi:

• Nivelul 1 — Control operațional:Verificați supapele articol cu ​​articol în timpul pornirii la fața locului; pornirea de la distanță trebuie să fie asociată cu confirmarea la fața locului; reinspecția completă a supapei înainte de a activa modul automat; și formalizează elementele de verificare într-o listă de verificare scrisă;
• Stratul 2 — Protecție cu control automat:Echipați dispozitive de blocare pentru debit scăzut, temperatură ridicată și suprapresiune; respectați testele regulate; și evitați funcționarea nesupravegheată în mod nesupravegheat;
• Stratul 3 — Dispozitiv de protecție hardware:Instalați dispozitive de reducere a presiunii și conducte de recirculare și testați în mod regulat corpul pompei pentru coroziune.

Marea majoritate a rupurilor pompelor centrifuge nu sunt probleme de calitate a echipamentului, ci mai degrabă rezultatul funcționării greșite a supapei combinată cu defecțiunea protecției controlului automat.Teffikorecomandă întreprinderilor să standardizeze managementul siguranței în cele trei moduri de pornire/oprire – manual, de la distanță și automat – să implementeze protecția de siguranță a întregului proces și să reducă în mod continuu pericolele pentru siguranța producției reprezentate de ruptura prin suprapresiune a corpului pompei.